Einsatz der Milliprozesstechnik für kontinuierliche Blockcopolymerisation

Acrylat-Blockcopolymere finden als Netz- und Dispergieradditive vielfach Anwendung. Einsetzbar sind sie im Automobilbereich als Zusätze in Grundierungen sowie als Basislacke und Decklacke. Durch sterische Stabilisierung erzielt die Beimischung eine Deflockulation der Pigmente. Damit gehen ein hoher Glanzgrad und eine Optimierung der Farbstärke von Pigmenten einher. Weiterhin erhöhen sich die Transparenz und die Deckfähigkeit. Viskositätsverringernde Eigenschaften verbessern das Verlaufsverhalten des Lackes und eine höhere Pigmentierung wird möglich. Bei der Maßstabsübertragung vom Labor- zum Produktionsmaßstab setzen sich zunehmend Apparaturen im Mikro- oder Millimaßstab im Labor und die sogenannte Miniplanttechnologie im Labor oder Technikum durch, die sich durch vergleichsweise geringe Investitionskosten und kurze Realisierungszeiten bei Verwendung von Standardbauteilen auszeichnen und damit der Forderung nach einer Minimierung der „time to market“ hervorragend nachkommen. Die Vorteile der Milliverfahrenstechnik liegen im Stoff- und Wärmetransport, die im Produktionsmaßstab erhalten bleiben sollen. In der vorliegenden Arbeit soll exemplarisch die Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Herstellung von Blockcopolymeren gezeigt werden. Um gewährleisten zu können, dass hohe Wärmeströme bei der stark exothermen Gruppentransferpolymerisation (GTP) von Methacrylaten abführbar sind, ist die Auslegung einer Versuchsanlage im Millimaßstab mit entsprechend großen spezifischen Kühlflächen sinnvoll. Die Bestimmung von charakteristischen Apparaturparametern und der Polymerisationskinetik liefert dabei die Basis für eine effiziente Prozessführung. Viele Fragen zu der Funktionsweise einer Reaktionsmischpumpe mit dynamischem Mischprinzip konnten beantwortet werden. Nachdem gezeigt wurde, welche Einflüsse metallische Oberflächen auf eine GTP haben, sind Pumpenköpfe aus Kunststoff von weiterem wissenschaftlichem Interesse.